铣工工艺与技能训练教案.doc

教研组：机电体育组任课教师： 邵加发授课班级：技工70班保 山 中 专 技 工 学 校说明：本教案编写参考蒋增福主编铣工工艺与技能训练，高等教育出版社 学时分配表章节（课题）名称总学时讲授实验课程实习习题训练绪论22第一单元 铣削的基本知识1414课题一铣床简介442课题二 铣刀简介441课题三工件的一般装夹22课题四常用量具及其使用441复习思考题第二单元 平面、连接面的铣削1010课题一铣平面441课题二铣垂直面和平行面441课题三铣斜面221课题四综合技能训练（一）复习思考题第三单元阶台、直角沟槽和键槽的铣削1212课题一铣阶台、直角沟槽441课题二铣轴上键槽22课题三铣V形槽22课题四铣T形槽221课题五铣燕尾形槽22课题六综合技能训练（二）复习思考题第四单元 分度头与分度方法66课题一万能分度头22课题二用万能分度头分度221课题三用回转工作台分度22复习思考题第五单元 铣削成形面44课题一铣削曲面221课题二铣削球面22复习思考题第六单元 在铣床上钻孔、铰孔、镗孔1818课题一在铣床上钻孔66课题二在铣床上铰孔661课题三在铣床上镗孔66复习思考题第七单元铣削花键、牙嵌式离合器、圆柱螺旋槽和凸轮课题一铣削花键课题二铣削牙嵌式离合器课题三铣削圆柱螺旋槽课题四铣削等速凸轮复习思考题第八单元铣削齿轮齿条课题一铣削直齿圆柱齿轮课题二铣削斜齿圆柱齿轮课题三铣削直齿圆锥齿轮课题四铣削齿条复习思考题第九单元 铣床课题一机床床型号课题二X6132型万能升降台铣床课题三铣床精度的检验与常见故障的排除复习思考题第十单元考证综合训练1414课题一理论知识考核综合试题441课题二技能考核试题441机动6合计绪 论1、教学目标：（1）认识铣床（2）知道铣床是干什么用的（3）明白学完本课程应达到的要求。2、重点难点：学完本课程应达到的要求3、教学方法：示范，讲授。4、教学时数：2课时5、教学过程如下：一、课程的性质本课程是一门传授铣工工艺相关理论知识的专业课。主要内容有：铣削的基本知识，铣削平面，铣削阶台和沟槽，分度头与分度方法，铣削成形面，孔加工，铣削花键、牙嵌式离合器、圆柱螺旋槽和凸轮，铣削齿轮齿条，铣床和考证综合训练等。二、课程的任务本课程和任务是使学生获得中级铣工应具备的专业理论知识。三、学法四、铣床的种类：卧式铣床、立式铣床、万能工具铣床、龙门铣床、数控铣床五、课程的要求通过本课程的学习，应该：（1）掌握常用铣床（以X6132型卧式万能升降台铣床为代表）的主要结构、传动系统、操作使用、日常调整和维护保养方法。（2）能合理选择和正确使用夹具、刀具和量具，掌握其使用方法和维护保养方法。（3）能熟练掌握铣削过程中的有关计算方法，并能查阅有关技术手册和资料。（4）能合理选择铣削用量和切削液。（5）能合理选择工件的定位基准，掌握工件定位、夹紧的基本原理和方法。（6）能制定中等复杂程度零件的铣削工艺，能吸收和应用较先进的工艺和技术。（7）熟悉安全、文明生产的有关知识，养成安全、文明生产习惯。六、安全要求及保障措施（1课时，实训方式：在铣床跟前观摩授课）1、进入工场地必须穿戴工作服,操作时不准戴手套，女同学必须戴上工作帽。2、开车前，检查机床手柄位置及刀具装夹是否牢固可靠，刀具运动方向与工作台进给方向是否正确。3、将各注油孔注油，空转试车(冬季必须先开慢车)2分钟以上，查看油窗等各部位，并听声音是否正常4、切削时先开车，如中途停车应先停止进给，后退刀再停车5、集中精力，坚守岗位，离开时必须停车，机床不许超负荷工作6、工作台上不准堆积过多的铁屑，工作台及道轨面上禁止摆放工具或其他物件，工具应放在指定位置 。7、切削中，禁止用毛刷在与刀具转向相同的方向清理铁屑或加冷却液。8、机床变速、更换铣刀以及测量工件尺寸时，必须停车。9、严禁两个方向同时自动进给。10、铣刀距离工件10毫米内，禁止快速进刀，不得连续点动快速进刀。11、通常不采用顺铣，而采用逆铣。若有必要采用顺铣，则应事先调整工作台的丝杆螺母间隙到合适程度方可铣削加工，否则将引起“扎刀”或打刀现象。12、在加工中，若采用自动进给，必须注意行程的极限位置；必须严密注意铣刀与工件夹具间的相对位置。以防发生过铣、撞铣夹具而损坏刀具和夹具。加工中，严禁将多余的工件、夹具、刀具、量具等摆在工作台上。以防碰撞、迭落，发生人身、设备事故。中途停车测量工件，不得用手强行刹住惯性转动着的铣刀主轴。铣后的工件取出后，应及时去毛刺，防止拉伤手指或划伤堆放的其它工件。13、发生事故时，应立即切断电源，保护现场，参加事故分析，承担事故应负的责任。14、机床在运行中不得擅离岗位或委托他人看管。不准闲谈、打闹和开玩笑。15、两人或多人共同操作一台机床时，必须严格分工分段操作，严禁同时操作一台机床。16、经常注意各部润滑情况，各运转的连接件，如有发现异常情况或异常声音应立即停车报告。17、工作结束后，将手柄摇到零位，关闭总电源开关，将工卡量具擦净放好，擦净机床，做到工作场地清洁整齐。收拾好所用的工、夹、量具，摆放于工具箱中，工件交检。课 后 小 结第一单元 铣削和基本知识1、教学目标：1 掌握机床型号的规定。2 掌握常用铣床的主要部件，了解常用铣床的主要技术参数。3 掌握对铣刀切削部分材料的基本要求及铣刀切削部分的常用材料，掌握铣刀的分类、规格和标记，掌握常用铣刀主要部分的名称和几何角度。4 掌握铣削的基本运动和铣削用量的计算。5 掌握切削液的作用、种类、主要性能和选用。6 掌握常用量具的使用与注意事项。2、重点难点：铣床的主要技术参数，铣刀切削部分材料的基本要求及铣刀切削部分的常用材料；铣刀的分类、规格和标记；常用铣刀主要部分的名称和几何角度；铣削的基本运动和铣削用量的计算；切削液的作用，切削液的种类、主要性能和选用。教学难点常用铣刀主要部分的名称和几何角度；铣削的基本运动和铣削用理的计算。3、教学方法：示范，讲授。4、教学时数：5、教学过程如下：课题一、 入门指导一、 铣床简介11 铣削基本知识铣床有多种形式，并各有特点，按照结构和用途的不同可分为：卧式升降台铣床、立式升降台铣床（图1）、龙门铣床（图2）、仿形铣床、工具铣床、数控铣床等。其中，卧式升降台铣床和立式升降台铣床的通用性最强，应用也最广泛。这两类铣床的主要区别在于主轴轴心线相对于工作台水平和垂直安置。 图1 立式升降台铣床1立铣头； 2一主轴；3一工作台；4一床鞍；5一升降台图2 龙门铣床1工作台；2,6一水平铣头；3一横梁4,5一垂直铣头 图3X6132型万能升降台铣床1.1.1铣床的型号铣床的型号由表示该铣床所属的系列、结构特征、性能和主要技术规格等的代号组成。例如：铣床种类虽然很多，但各类铣床的基本结构大致相同。现以X6132型万能升降台铣床（如图3所示）为例，介绍铣床各部分的名称、功用及操作方法。1.1.2铣床的基本部件（1）底座 底座是整部机床的支承部件，具有足够的强度和刚度。底座的内腔盛装切削液，供切削时冷却润滑。（2）床身 床身是铣床的主体，铣床上大部分的部件都安装在床身上。床身的前壁有燕尾形的垂直导轨，升降台可沿导轨上下移动；床身的顶部有水平导轨，悬梁可在导轨上面水平移动；床身的内部装有主轴、主轴变速机构、润滑油泵等。（3）悬梁与悬梁支架 悬梁的一端装有支架，支架上面有与主轴同轴线的支承孔，用来支承铣刀轴的外端，以增强铣刀轴的刚性。悬梁向外伸出的长度可以根据刀轴的长度进行调节。（4）主轴 主轴是一根空心轴，前端有锥度为7 24的圆锥孔，铣刀刀轴一端就安装在锥孔中。主轴前端面有两键槽，通过键联接传递扭矩，主轴通过铣刀轴带动铣刀作同步旋转运动。（5）主轴变速机构 由主传动电动机（7.5kW 1450r/min）通过带传动、齿轮传动机构带动主轴旋转，操纵床身侧面的手柄和转盘，可使主轴获得18种不同的转速。6）纵向工作台 纵向工作台用来安装工件或夹具，并带动工件作纵向进给运动。工作台上面有三条T形槽，用来安放T形螺钉以固定夹具和工件。工作台前侧面有一条T形槽，用来固定自动挡铁，控制铣削长度。（7）床鞍 床鞍（也称横拖板）带动纵向工作台做横向移动。（8）回转盘回转盘装在床鞍和纵向工作台之间，用来带动纵向工作台在水平面内作45的水平调整，以满足加工的需要。（9）升降台 升降台装在床身正面的垂直导轨上，用来支撑工作台，并带动工作台上下移动。升降台中下部有丝杠与底座螺母联接；铣床进给系统中的电动机和变速机构等就安装在其内部。（10）进给变速机构 进给变速机构装在升降台内部，它将进给电动机的固定转速通过其齿轮变速机构，变换成18级不同的转速，使工作台获得不同的进给速度，以满足不同的铣削需要。 二、X6132型铣床的操作（1）主轴变速操作将各进给手柄及锁紧手柄放在空位，练习主轴的起动、停止及主轴变速。先将变速手柄向下压，使手柄的榫块自槽1内滑出，并迅速转至最左端，直到榫块进入槽2内，然后转动转速盘，使盘上的某一数值与指针对准，再将手柄下压脱出槽2，迅速向右转回，快到原来位置时慢慢推上，完成变速，如图4所示。转速盘上有301500 r/min共l8种转速。图4主轴变速操作（2）手动进给操作用手分别摇动纵向工作台、床鞍和升降台手柄，做往复运动，并试用各工作台锁紧手柄。分别顺时针、逆时针转动各手柄时，观察工作台的移动方向。控制纵向、横向移动的螺旋传动的丝杆导程为6mm，即手柄每转一圈，工作台移动6 mm，每转一格，工作台移动0.05 mm。升降台手柄每转一圈，工作台移动2 mm，每转一格，工作台移动0.05 mm。（3）自动进给操作工作台的自动进给，必须起动主轴才能进行。工作台纵向、横向、垂向的自动进给操纵手柄均为复式手柄。纵向进给操纵手柄有三个位置，如图5所示。横向和垂向由同一手柄操纵，该手柄有五个位置，如图6所示。手柄推动的方向即工作台移动的方向，停止进给时，把手柄推至中间位置。变换进给速度时应先停止进给，然后将变速手柄向外拉并转动，带动转速盘转至所需要的转速数，对准指针后，再将变速手柄推回原位。转速盘上有23.51180 r/min共8种进给速度。 图5 图6工作台纵向进给手柄 工作台横向、垂直进给手柄自动进给时，按下快速按钮，工作台则快速进给，松开后，快速进给停止，恢复正常进给速度。三、铣床的维护保养与安全文明操作技术铣床的精度较高，为了保持铣床的精度，必须做到合理使用机床，注意铣床的维护和保养。（1）铣床的维护保养1）铣床的日常维护保养 对于铣床的润滑系统，按机床说明要求，定期加油；机床起动前，应确保导轨面、工作台面、丝杠等滑动表面洁净并涂有润滑油；发现故障应立即停车，及时排除故障；合理使用铣床，熟悉铣床的最大负荷、极限尺寸、使用范围，不超负荷运转。2）铣床的一级保养 铣床在运转500h后，通常要进行一级保养。保养作业以操作人员为主，维修人员配合进行。一级保养需对机床进行局部解体和检查，清洗规定部位，疏通油路，更换油线油毡，调整设备各部位配合间隙，紧固设备的规定部位。四、铣削运动和铣削用量1、铣削运动主运动：铣刀的旋转运动。进给运动：工件的移动或回转、铣刀的移动等。2、铣削用量的要素（1）铣削用量的概念在铣削过程中所选用的切削用量称为铣削用量。它包括铣削宽度、铣削深度、铣削速度和进给量。1）铣削宽度（） 它是指工件在一次进给中，铣刀切除工件表层的宽度，通常用符号B来表示。2）铣削深度（） 它是指工件在一次进给中，铣刀切除工件表层的厚度，通常用符号ap来表示。3）铣削速度（vc） 它是指主运动的线速度，单位是m/min。铣削速度即铣刀切削刃上离中心最远点的圆周速度，其计算公式为式中：d0铣刀外径，mm；n铣刀转速，r/min。 4）进给量（f） 它是指工件相对于铣刀进给的速度，有以下三种表示方法：每齿进给量（fz）铣刀每转过一齿工件相对于铣刀移动的距离，mm/z；每转进给量（fr）铣刀每转过一转工件相对于铣刀移动的距离，mm/r；每分进给量（fmin）每分内工件相对于铣刀移动的距离，mm/min。每齿进给量是选择进给量的依据，而每分进给量则是调整铣床的实用数据。这三种进给量相互关联，关系式为fmin = frn = fznz式中：n铣刀转速，r/min；z铣刀齿数。（2）选择铣削用量选择铣削用量的依据是工件的加工精度、刀具耐用度和工艺系统的刚度。在保证产品质量的前提下，尽量提高生产效率和降低成本。粗铣时，工件的加工精度不高，选择铣削用量应主要考虑铣刀耐用度、铣床功率、工艺系统的刚度和生产效率。首先应选择较大的铣削深度和铣削宽度，当铣削铸件和锻件毛坯时，应使刀尖避开表面硬层。加工铣削宽度较小的工件时，可适当加大铣削深度。铣削宽度尽量一次铣出，然后再选用较大的每齿进给量和较低的铣削速度。半精铣适用于工件表面粗糙度要求在Ra值为6.33.2 mm之间。精铣时，为了获得较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值，铣削深度应取小些，铣削速度可适当提高，每齿进给量宜取小值。一般情况下，选择铣削用量的顺序是：先选大的铣削深度，再选每齿进给量，最后选择铣削速度。铣削宽度尽量等于工件加工面的宽度。五、切屑液切削液具有冷却和润滑作用，能迅速带走切削区的热量，减小刀具与工件之间的摩擦，降低切削力，提高工件表面质量和刀具耐用度。此外，切削液还具有清冼作用、防锈，能把工件表面碎屑、污物冲走，保持工件表面干净。常用切削液有水溶液、乳化液（水基）和切削油（油基）等。选用切削液主要根据工件材料、刀具材料和加工性质来确定。一般粗加工时，因发热量大，宜选用冷却为主的切削液；精加工时宜选用润滑为主的切削液；当加工铸铁、使用硬质合金刀具时，可不加切削液。硬质合金铣刀作高速切削时一般不用切屑液，以免刀片因骤冷而碎裂。P10 表1-1六、技能训练1、熟悉各手柄操作练习2、铣床空运转及试切削课题二、铣刀一、铣刀切削部分的材料1.铣刀切削部分对的材料的要求1）高的硬度 60HRC以上2）良好的耐磨性3）足够的强度和韧性4）良好的热硬性5）良好的工艺性2.常用的铣刀材料1)高速工具钢 HSS 2)硬质合金钢钨鈷类K钨钛类P钨钛钽（铌）鈷类M 二、 铣刀的种类1. 铣刀的种类铣刀的种类很多，可以用来加工各种平面、沟槽、斜面和成形面。铣刀的分类方法很多，常用的分类方法如下。（1）按铣刀切削部分的材料分类按铣刀切削部分的材料分类，可分为高速工具钢铣刀和硬质合金铣刀。高速工具钢铣刀一般形状较复杂，有整体和镶齿两种；硬质合金铣刀大都不是整体的，硬质合金铣刀片以焊接或机械夹固的方式镶装在铣刀刀体上，如硬质合金端面铣刀等。（2）按铣刀的结构分类按铣刀的结构分类，可分为整体铣刀、镶齿铣刀和机械夹固式铣刀等类型。（3）按铣刀用途分类 按铣刀用途分类可分为平面铣刀、沟槽铣刀、成形面铣刀等类型。平面铣刀主要有端铣刀、圆柱铣刀；沟槽铣刀主要有立铣刀、三面刃铣刀、槽铣刀和锯片铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀和角度铣刀等；成形面铣刀是根据成形面的形状而专门设计的成形铣刀。2.铣削加工工艺范围一般情况下，铣削加工的精度范围在IT11IT8之间，表面粗糙度Ra值在12.50.4m之间。铣削加工效率高，范围广。如图7所示为铣床加工的各种典型表面。图7 铣床加工的典型表面三、 铣刀的组成部分及作用1. 铣削时工件上形成的表面2. 辅助平面3. 铣刀的主要刀面和几何角度4. 圆柱形铣刀5. 三面刃铣刀四、 铣刀的安装1. 带孔铣刀的安装2. 套式端铣刀的安装3. 带柄铣刀的安装（1）锥柄铣刀的安装（2）直柄铣刀的安装4. 铣刀安装后的检查五、 技能训练1. 圆柱形铣刀的装卸练习2. 帶柄铣刀的装卸练习课题三、工件的一般装夹一、 工件的定位与夹紧二、 用平口钳装夹工件三、 用压板装夹工件四、 其他装夹方法分度头 专用夹具五、 技能训练课题四、 常用量具一、游标量具二、千分尺三、百分表四、90度角尺、刀口形直尺、塞尺五、光滑极限量规本 章 小 结第二单元 铣削平面1、教学目标：1 掌握平面铣削的方法的工作步骤。2 掌握正确的工件装夹方法。3 掌握顺、逆铣方式与优、缺点。4 掌握平面铣削质量分析和改进的方法。5 掌握垂直面和平行面的铣削方法与质量分析。6 掌握斜面的铣削方法和斜度的计算；掌握斜面的质量分析。2、重点难点：教学重点平面铣削的方法和工作步骤，顺、逆铣方式与优、缺点。教学难点斜面的铣削方法和斜度的计算。3、教学方法：示范，讲授。4、教学时数：5、教学过程如下：课题一、平面的铣削一、 平面的铣削方法二、 工件的装夹三、 顺铣与逆铣四、 铣平面的工作步骤五、 平面的铣削质量分析课题二、垂直面和平行面的铣削一、 用圆周铣垂直面和平行面二、 用端铣铣垂直面和平行面三、 垂直面和平行面的铣削质量分析课题三、斜面的铣削一、 斜面及其在图样上的表示方法二、 斜面的铣削方法三、 斜面的铣削方法 注：本章所用图纸附后。本 章 小 结第三单元 台阶、沟槽、键槽的铣削1、教学目标：1 掌握台阶和直角沟槽的铣削方法、检测和质量分析。2 掌握轴上键槽铣削的技术要求和铣削方法；掌握轴上键槽的检测和铣削质量分析。3 掌握V形槽、T形槽、燕尾槽和半圆键槽的铣削。4 掌握锯片铣刀的选择与安装，掌握工件的装夹与切断。5 掌握台阶和直角沟槽的铣削方法、检测和质量分析。6 掌握轴上键槽铣削的技术要求和铣削方法；掌握轴上键槽的检测和铣削质量分析。7 掌握V形槽、T形槽、燕尾槽和半圆键槽的铣削。8 掌握锯片铣刀的选择与安装，掌握工件的装夹与切断。2、重点难点：台阶和直角沟槽的铣削方法、检测和质量分析；轴上键槽铣削的技术要求和铣削方法，轴上键槽的检测和铣削质量分析。3、教学方法：示范，讲授。4、教学时数：5、教学过程如下：课题一、台阶和直角沟槽的技术要求一、 台阶、直角沟槽的技术要求二、 台阶的铣削方法三、 直角沟槽的铣削方法课题二、轴上键槽的铣削一、 轴上键槽的技术要求二、 轴上键槽的铣削方法三、 轴上键槽的检测和铣削质量分析课题三、铣削V形槽课题四、铣削T形槽课题五、铣削燕尾槽注：本章所用图纸附后。本 章 小 结第四单元 分度方法1、教学目标：1 掌握万能分度的规格、功用、结构和传动系统。2 掌握万能分度头的附件及其功用。3 能用万能分度头进行简单分度。4 掌握回去转工作台的分度的方法。2、重点难点：学万能分度头进行简单分度，回转工作台的分度的方法。3、教学方法：示范，讲授。4、教学时数：5、教学过程如下：课题一、万能分度头（图纸附后）一、 万能分度头的规格和功用二、 万能分度头的结构三、 万能分度的附件及其功用四、 万能分度头的正确使用和维护课题二、用万能分度头分度简单分度法课题三、用回转工作台分度一、 回转工作台的型号及规格二、 在回转工作台上分度注：本章所